一种水切割废旧床垫自动拆解装置的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及废旧床垫拆解的技术领域，特别是一种水切割废旧床垫自动拆解装置的技术领域。

背景技术：

床垫是常用的家具用品，存在一定的使用周期，需要在使用若干年后进行更换。由于废旧床垫体积大，交通运输不便，人工拆解困难，居民又不知该如何处理，因此常常被人们随意丢弃在公共区域内。废旧床垫容易滋生病原微生物和霉菌毒素等有害物质，对环境卫生造成了恶劣影响，这些床垫的处理正成为困扰人们的一大难题。

废旧床垫结构复杂，品种多样，一般由钢丝弹簧、纺织物、海绵、塑料和棕等组成，个别品种还含有稻草或乳胶等。出于床垫本身使用功能的需要，在制造过程中，人们会将各种纺织物、海绵、塑料和棕等非金属通过锚固件或者气枪钉密集固定，并且还会在床垫的边缘位置设置较密的针线进行捆扎。目前，人们对废旧床垫的拆解主要有两种方式，一是人工拆解，将各种材料通过手工拆解分开，然后分类处置，二是机械破碎，将破碎后的产物减容然后送焚烧厂焚烧，待可燃物焚烧去除后，再将残留的铁进行回收处置。人工拆解需要借助工具，将纺织物划开，然后将锚固件逐一取下。对于熟练工，人工拆解的效率平均为每人30min/个，计件成本为25元/个，具有劳动强度大、成本高和效率低的缺点。若采用机械破碎的方式，存在以下缺点：1.由于床垫的内部为中碳钢，硬度很高，因此要求破碎机功率较大；2.一般床垫撕碎机的功率在180kw左右，普通的床垫破碎线投资在200～450万元，投资较大；3.破碎后的产物，其内的钢丝会缠绕诸如纺织物等非金属组分，分离金属和非金属十分困难，无法直接资源化利用，产物只能送焚烧厂焚烧，导致一部分海绵和塑料等物无法再生利用；4.由于各地焚烧厂处理能力有限，只能部分接收床垫破碎后的产出物，因此，机械化破碎受到后端处置的严重制约；5.钢丝在破碎过程中由于发热，容易引燃可燃物，存在相当大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种水切割废旧床垫自动拆解装置，功率小，拆解效率和材料回收率高。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种水切割废旧床垫自动拆解装置，包括五轴水刀切割机、固定在五轴水刀切割机内的窄滚筒输送机、分别设置在五轴水刀切割机左右两端的翻转滚筒输送机和上料滚筒输送机、位于窄滚筒输送机之上的尺寸测量传感器组以及分别与上料滚筒输送机、窄滚筒输送机、五轴水刀切割机、翻转滚筒输送机和测量传感器组电连接的电控主柜，所述尺寸测量传感器组包括固定在窄滚筒输送机顶面前后侧的第一传感器、若干个固定在窄滚筒输送机顶面前侧的第二传感器和第三传感器、固定在窄滚筒输送机顶面右侧第四传感器、固定在五轴水刀切割机的切割机头底端的第五传感器、滑动固定在窄滚筒输送机顶面滑槽内的推杆以及驱动推杆沿着滑槽前后移动的推杆电机。

作为优选，所述上料滚筒输送机包括上料机架、若干个转动固定在上料机架上端内的上料滚筒以及驱动上料滚筒转动的上料电机，所述窄滚筒输送机包括窄滚筒机架、若干个转动固定在窄滚筒机架上端内的窄滚筒以及驱动窄滚筒转动的窄滚筒电机，所述上料滚筒和窄滚筒的顶面相齐平。

作为优选，所述五轴水刀切割机包括切割机主体、滑动固定在切割机主体顶面滑槽内的x滑台、驱动x滑台沿着滑槽左右移动的x电机、滑动固定在x滑台顶面滑槽内的y滑台、驱动y滑台沿着滑槽前后移动的y电机、滑动固定在y滑台侧面滑槽内的切割机头、驱动切割机头沿着滑槽上下移动的机头电机、位于窄滚筒输送机之下的水槽以及位于切割机主体前侧的供砂系统和水刀控制柜，所述供砂系统的出砂口和切割机头的进砂口通过管道相连接，所述x电机、y电机、机头电机和供砂系统分别与水刀控制柜电连接，所述水刀控制柜与电控主柜电连接。

作为优选，所述切割机主体的左右两端分别设有观察门、第六传感器以及驱动观察门开闭的观察电机，所述观察门、第六传感器和观察电机分别与水刀控制柜电连接。

作为优选，所述翻转滚筒输送机包括翻转机架、若干个转动固定在翻转机架上端和下端内的翻转滚筒以及驱动翻转滚筒转动的输送电机，所述翻转机架的后侧中部与翻转电机的输出轴相连接，上下两层所述翻转滚筒之间形成床垫安装腔，所述翻转机架的左右两端分别设有封闭床垫安装腔的封板和驱动封板开闭的封板电机，所述翻转机架的顶面前后侧左端设有第七传感器。

作为优选，所述第七传感器为对射传感器。

作为优选，所述第一传感器为对射传感器，所述第二传感器和第四传感器为漫反射传感器，所述第三传感器为摆动传感器，所述第五传感器为红外测距传感器。

作为优选，还包括防护网，所述防护网设于翻转滚筒输送机之外。

本实用新型的有益效果：

1.通过尺寸测量传感器组获得床垫的尺寸，配合翻转滚筒输送机进行床垫的翻转，从而利用五轴水刀切割机自动进行床垫的两面切割，采用人机协同的工作方式，将单个床垫切割时间从单独人工拆解的约30min/个节省到5～8min/每个，大程度提升拆解工作效率，降低人工拆解成本；

2.采用高压纯水切割的方式，使床垫内的金属弹簧结构被完全保留，海绵和塑料等非金属均可打包销售，不易发热燃烧，资源化率最大化；

3.设备能耗约为60kw，仅为传统的破碎设备能耗的三分之一；

4.安装有防护网，有效减小风险。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型一种水切割废旧床垫自动拆解装置在去除电控主柜、供砂系统和水刀控制柜后的主视图；

图2是图1在去除防护网后的示意图；

图3是本实用新型一种水切割废旧床垫自动拆解装置在去除防护网后的左视图；

图4是本实用新型一种水切割废旧床垫自动拆解装置在去除防护网后的俯视图。

图中：1-上料滚筒输送机、11-上料机架、12-上料滚筒、13-上料电机、2-窄滚筒输送机、21-窄滚筒机架、22-窄滚筒、3-五轴水刀切割机、31-切割机主体、32-x滑台、33-y滑台、34-切割机头、35-水槽、36-第六传感器、37-水刀控制柜、38-供砂系统、4-翻转滚筒输送机、41-翻转机架、42-翻转滚筒、43-输送电机、44-封板、45-翻转电机、46-第七传感器、5-电控主柜、6-尺寸测量传感器组、61-第一传感器、62-第二传感器、63-第三传感器、64-第四传感器、65-第五传感器、66-推杆、7-防护网、8-床垫。

【具体实施方式】

参阅图1至图4，本实用新型一种水切割废旧床垫自动拆解装置，包括五轴水刀切割机3、固定在五轴水刀切割机3内的窄滚筒输送机2、分别设置在五轴水刀切割机3左右两端的翻转滚筒输送机4和上料滚筒输送机1、位于窄滚筒输送机2之上的尺寸测量传感器组6以及分别与上料滚筒输送机1、窄滚筒输送机2、五轴水刀切割机3、翻转滚筒输送机4和测量传感器组6电连接的电控主柜5，所述尺寸测量传感器组6包括固定在窄滚筒输送机2顶面前后侧的第一传感器61、若干个固定在窄滚筒输送机2顶面前侧的第二传感器62和第三传感器63、固定在窄滚筒输送机2顶面右侧第四传感器64、固定在五轴水刀切割机3的切割机头34底端的第五传感器65、滑动固定在窄滚筒输送机2顶面滑槽内的推杆66以及驱动推杆66沿着滑槽前后移动的推杆电机，所述上料滚筒输送机1包括上料机架11、若干个转动固定在上料机架11上端内的上料滚筒12以及驱动上料滚筒12转动的上料电机13，所述窄滚筒输送机2包括窄滚筒机架21、若干个转动固定在窄滚筒机架21上端内的窄滚筒22以及驱动窄滚筒22转动的窄滚筒电机，所述上料滚筒12和窄滚筒22的顶面相齐平，所述五轴水刀切割机3包括切割机主体31、滑动固定在切割机主体31顶面滑槽内的x滑台32、驱动x滑台32沿着滑槽左右移动的x电机、滑动固定在x滑台32顶面滑槽内的y滑台33、驱动y滑台33沿着滑槽前后移动的y电机、滑动固定在y滑台33侧面滑槽内的切割机头34、驱动切割机头34沿着滑槽上下移动的机头电机、位于窄滚筒输送机2之下的水槽35以及位于切割机主体31前侧的供砂系统38和水刀控制柜37，所述供砂系统38的出砂口和切割机头34的进砂口通过管道相连接，所述x电机、y电机、机头电机和供砂系统38分别与水刀控制柜37电连接，所述水刀控制柜37与电控主柜5电连接，所述切割机主体31的左右两端分别设有观察门、第六传感器36以及驱动观察门开闭的观察电机，所述观察门、第六传感器36和观察电机分别与水刀控制柜37电连接，所述翻转滚筒输送机4包括翻转机架41、若干个转动固定在翻转机架41上端和下端内的翻转滚筒42以及驱动翻转滚筒42转动的输送电机43，所述翻转机架41的后侧中部与翻转电机45的输出轴相连接，上下两层所述翻转滚筒42之间形成床垫安装腔，所述翻转机架41的左右两端分别设有封闭床垫安装腔的封板44和驱动封板44开闭的封板电机，所述翻转机架41的顶面前后侧左端设有第七传感器46，所述第七传感器46为对射传感器，所述第一传感器61为对射传感器，所述第二传感器62和第四传感器64为漫反射传感器，所述第三传感器63为摆动传感器，所述第五传感器65为红外测距传感器，还包括防护网7，所述防护网7设于翻转滚筒输送机4之外。

本实用新型工作过程：

首先，将床垫8放置在上料滚筒输送机1的顶面。接着，上料电机13驱动上料滚筒12转动，窄滚筒电机驱动窄滚筒22转动，观察电机打开位于右侧的观察门，从而将床垫8从上料滚筒输送机1的顶面输送至窄滚筒输送机2的顶面。当床垫8触发第一传感器61后，上料电机13和窄滚筒电机停止工作，推杆电机驱动推杆66沿着滑槽向前移动，从而推动床垫8向前移动直至同时触发第二传感器62和第三传感器63。此时，床垫8位于原点位置。接下来，x电机驱动x滑台32沿着滑槽左右移动，y电机驱动y滑台33沿着滑槽前后移动，带动切割机头34上的第六传感器65移动，从而获得床垫8的长和宽。然后，x电机、y电机和机头电机再次使切割机头34移动，从而利用高压水刀沿着床垫8的顶面边沿向内10～15mm处进行直线切割。在切割完成后，窄滚筒电机驱动窄滚筒22转动，将床垫8向左输送。待床垫8触发第六传感器36时，观察电机打开位于左侧的观察门，封板电机打开位于右侧的封板，输送电机43驱动翻转滚筒42转动，从而将床垫8从窄滚筒输送机2的顶面输送至翻转滚筒输送机4的床垫安装腔之中。当床垫8触发第七传感器46时，窄滚筒电机停止工作，观察电机关闭位于左侧的观察门，翻转电机45驱动翻转机架41进行180°翻转运动。随后，翻转滚筒输送机4再将翻转后的床垫8输送回窄滚筒输送机2，再根据初始参数，对床垫8进行反面的切割，使床垫8四周的织物被完全切断。切割完成后，窄滚筒输送机2向右输送床垫8，当触发第四传感器64时，位于右侧的观察门打开，上料滚筒输送机1开始工作，从而将切割后的床垫8输出，最终再人工整理床垫8，将切断的非金属织物、海绵和棕等物全部取掉，完成一次拆解。

主要参数如下：

1.废旧床垫最大处理尺寸：2200×2200×400mm；

2.切割速度：15～25m/min；

3.水压：260mpa；

4.单次切割时间：5～8min。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

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